命名引发的“战争”
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前言
C语言中的命名冲突
命名空间
定义
使用
命名空间展开
全部展开
指定展开(部分展开)
补充
前言
在我们刚开始学习C++的时候，总是从打印“hello world”开始。
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world\n" < 那么你知道这里的 using namespace std; 起到什么作用吗？还是说只是把它记了下来，当成和头文件一样的必写项呢？看完这篇文章，我相信你一定能对它有更深刻的认识。
C语言中的命名冲突
#include
#include
int rand = 1;
int main()
{
printf("%p\n", rand);
return 0;
} 运行下这段代码，可以发现编译器会报一个重定义的错误，说 rand 以前的定义是一个函数。因为我们包含了 stdlib 这个头文件，在这个头文件里 rand 被定义为一个函数。从这里就可以看出在C语言中的命名冲突问题了，这还只是和库中的命名冲突，还有程序员之间的命名冲突。当我们在一个大项目开发时，我们需要定义的变量和函数非常多，不同程序员之间难免会用到相同的名字，这时候就出问题了，只能让其中一方更改名字，非常麻烦。C++引入了命名空间来解决这个问题，使用命名空间的目的是对标识符的名称进行本地化，以避免命名冲突或名字污染，namespace关键字的出现就是针对这种问题的。
命名空间
定义
namespace xxx // xxx 是这个命名空间的名字，可以随便起
{
int rand = 1; // 命名空间定义变量
int Add(int left, int right) // 命名空间定义函数
{
return left + right;
}
struct Node // 命名空间定义结构体，包括类也是可以在这里定义的
{
struct Node* next;
int val;
};
namespace N1 // 命名空间可以嵌套
{
int Mul(int left, int right)
{
return left * right;
}
}
}定义命名空间，需要使用到namespace关键字，后面跟命名空间的名字，然后接一对{}即可，{}中即为命名空间的成员，可以是变量、函数或者类型，并且命名空间可以嵌套使用。这时候我们再去运行C语言中冲突的那段代码，就不会报错了。因为这个命名空间定义了一个新的作用域，命名空间中的所有内容都局限于该命名空间中，默认情况下不会去访问该命名空间里的内容。可以理解为把里面的内容围起来了，这样就很好的做到了名字的隔离，解决了C语言命名冲突的问题。
注意：在命名空间域内定义的成员可以在全局范围内使用，只需使用域作用符来指明其所属的命名空间。
使用
int main()
{
printf("%d\n", xxx::rand);
printf("%d\n", xxx::Add(1, 2));
struct xxx::Node node;
// 事实上这里的struct可以省略，学到类和对象那部分就能理解了
// Node就是类型的名字
printf("%d\n", xxx::N1::Mul(2, 2)); // 嵌套命名空间的使用
return 0;
}: : 是域作用限定符，用于指定命名空间、类、结构体或枚举的范围，以明确标识特定成员的所属关系。通过 : : ，我们能够访问全局命名空间下的变量、函数，或者类中的静态成员。这个操作符提供了一种明确的方式来解决命名冲突，同时允许我们在不同的作用域中使用相同的标识符。
printf("%d\n", Add(1, 2));
// 这里就报错了，因为Add函数是定义在域里的在没有使用域作用符指定命名空间时，默认情况下不会在命名空间中查找。因此，我们可以将需要定义的变量、函数等放入相应的命名空间域中。
命名空间展开
全部展开
想象一下，我们定义了一个命名空间，在里面定义了程序中所需要的一切变量、函数等。在我们的代码中，每次使用它们都要用域作用符来指定命名空间，是不是非常的麻烦。（当然，我这里指的是它们不会存在命名冲突的情况下）这时候我们可以展开命名空间。
using namespace xxx // xxx 是命名空间的名字这时候就默认了优先从 xxx 命名空间里搜索，接下来使用该命名空间的成员时，就不需要再加域作用符限定符了。如下所示：
int main()
{
printf("%d\n", Add(1, 2));
return 0;
}注意：不要轻易的展开命名空间，除非确定不会发生命名冲突。
现在你应该明白为什么要包含 using namespace std; 这句代码了。这里的目的是展开 std 这个命名空间，它是C++官方库定义的命名空间。在工程项目中，最好不要展开 std，以免发生命名冲突。然而，在日常学习C++的过程中，展开 std 可以更方便地使用库中的功能。
指定展开(部分展开)
当我们只需要使用命名空间的一些成员时，可以明确指定展开，这有助于避免将整个命名空间的内容全部引入，从而有效防止命名冲突的发生。下面以 std 命名空间来举例：
using std::cout;
using std::endl;cout 和 endl 都是定义在 std 命名空间中的，后续会介绍它们的功能。这里只需要知道我们将 std 命名空间中的 cout 和 endl 展开了，这样在后续使用时就无需添加域作用限定符，可以直接使用这两个成员。
补充
当命名空间中的函数声明和定义分离时，应该如何编写呢？接下来，我们通过代码演示一下：
假设下面这个是在 .h 文件中的：
namespace xxx
{
typedef struct Stack
{
int* a;
int top;
int capacity;
}Stack; // 这里其实无需 typedef，同理学到类和对象就明白了
void StackInit(Stack* ps, int n = 4);
void StackPush(Stack* ps, int x);
}下面这个是 .cpp 文件中的：
#include "Stack.h"
namespace xxx
{
void StackInit(Stack* ps, int n)
{
ps->a = NULL;
ps->top = 0;
ps->capacity = n;
}
void StackPush(Stack* ps, int x)
{
// ...
}
}在同一个工程中，如果存在多个同名的命名空间，编译器会将它们合并成一个。因此，在声明和定义分离时，只需编写一个同名的命名空间，并在其中正常编写定义即可。
注意：同一个变量不能在多个同名的命名空间中重复定义，否则在合并时会导致重定义错误。
合并：在 C++ 中，合并同名的命名空间是在编译器进行链接阶段完成的。在链接阶段，编译器将所有编译单元中的符号进行合并（符号表是在编译阶段形成的），包括函数、变量和同名的命名空间。这确保了在最终生成的可执行文件中，只有一个命名空间被保留，避免了重复定义和冲突。
这时候还会有一个问题，如果我想在命名空间里定义一个变量，这个变量要在我的main函数源文件中使用，这时候就有一点变化了。
这是 .h 文件：
#include
#include
using namespace std;
namespace xxx
{
int c = 10;
int Add(int a, int b);
void func();
} 这是 .cpp 文件：
#include "print.h"
namespace xxx
{
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
}这是main函数源文件：
#include "print.h"
using namespace xxx;
int main()
{
cout << c << endl;
return 0;
}这时候一运行就会报错，如下所示：
很明显这个是链接阶段的错误，原因是重定义了。因为我们在两个源文件中都包含了这个 .h 文件，最后在命名空间合并时，就会出现 c 这个全局变量被定义了两次，想解决这个问题，只需要在 .h 文件和 .cpp 文件中稍作更改。
这是 .h 文件：
#include
#include
using namespace std;
namespace xxx
{
extern int c;
int Add(int a, int b);
void func();
} 这是 .cpp 文件：
#include "print.h"
namespace xxx
{
int c = 10;
int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
void func()
{
cout << "func()" << endl;
}
}为了解决这个问题，我们使用 extern 关键字在 print.h 中声明了变量 int c，这告诉编译器，这个变量是在其他地方定义的，不要在当前文件中为它分配存储空间。然后，我们在 print.cpp 中进行了实际的定义，确保只有一个全局变量 c 被分配了存储空间。